BÁO cáo môn học NĂNG LƯỢNG tái tạo đề tài THIẾT kế một hệ THỐNG MICRO – GRID TRONG một tòa NHÀ

MỤC LỤCPHẦN I: SỐ LIỆU...4 PHẦN II: NỘI DUNG...5 Câu 1: Tính toán số lượng PV cần thiết cho toàn nhà và tính toán điện ápVoc của mạch pin quang điện...5 Câu 2: Khảo sát đặc tuyến IV và P

Trang 1

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TPHCM

KHOA: ĐIỆN-ĐIỆN TỬ



BÁO CÁO MÔN HỌC

NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO

ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ MỘT HỆ THỐNG MICRO – GRID

TRONG MỘT TÒA NHÀ

Giảng viên hướng dẫ n: PGS.TS: Trương Việt Anh

Bùi Minh Ý

Nguyễn Tuấn Vũ

Hồ Quốc Việt

191424221914242019142051Nhóm 07_Đề 37_ST7 (tiết 1-4)

Tp Hồ Chí Minh, tháng 5 năm 2022

Trang 2

TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com

Trang 3

MỤC LỤC

PHẦN I: SỐ LIỆU 4 PHẦN II: NỘI DUNG 5

Câu 1: Tính toán số lượng PV cần thiết cho toàn nhà và tính toán điện ápVoc của mạch pin quang điện 5

Câu 2: Khảo sát đặc tuyến I(V) và P(V) của hệ thống pin quang điện khi bức

xạ mặt trời thay đổi 6

Câu 3: Khảo sát dòng điện nạp cho hệ thống Acquy có {n1} và {n2} bình12V bằng phần mềm và bằng giải tích toán học của hệ thống PV kết nối trựctiếp với Acquy? 8

Câu 4: Khảo sát khả năng của mạch khi có hiện tượng bức xạ mặt trời trêncác tấm PV không đồng đều? Cách nào để lấy được công suất cực đại ? 10

Câu 5: Nếu các tải 1,2 và 3 đều là loại 1 không có sự linh hoạt, xác địnhlượng công suất theo thời gian mà microgrid trao đổi với lưới điện quốc gia

và số tiền phải chi trả trong tháng với các thông số sau: 15

Câu 6: Nếu microgrid này không kết nối với lưới điện quốc gia, xác địnhcông suất hệ thống PV lắp đặt bổ sung cho hệ thống biết hiệu suất nạp/xảcủa acquy là 90% ? 16

Câu 7: Xác định công suất của bộ bi-direction và dung lượng acquy cần lưutrữ lúc này 17

Câu 8: Nếu vì lý do kinh tế công suất của bộ bi-direction và dung lượngacquy cần lưu trữ chỉ bằng 50% tính toán tại câu 7 Khảo sát câu 5 17

Câu 9: Nếu chi phí PV là 6 triệu VND/kWp, chi phí bộ bi-direction là 1.5triệu VNĐ/kW và acquy là 2 triệu VNĐ/kWh, giá mua điện theo bảng 3 vàbán điện 1900VNĐ/kWh Xác định lại câu 7 để sau 5 năm hoàn vốn đầu tư

18

Câu 10: Điều chỉnh tải loại 2 và tải loại 3 để cực tiểu chi phí vận hành saukhi đã đầu tư như câu 9 20

Trang 4

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN

………

Trang 5

PHẦN I: SỐ LIỆU

Đề tài 37

Thông số các tấm PV

Điện áp tại điểm công suất đỉnh (Vmp - V) 38.71 30 37.7 40.5 Dòng điện tại công suất đỉnh (Imp - A) 5.17 10 8.9 11.12

Dòng điện ngắn mạch (Isc - A) 5.53 11.34 9.4 11.65

Trang 6

PHẦN II: NỘI DUNG

Câu 1: Tính toán số lượng PV cần thiết cho toàn nhà và tính toán điện áp Voc của mạch pin quang điện.

Với đồ thị phát điện mặt trời 4 ta có công suất tối đa của pin mặt trời

=810 kW

Suy ra công suất lắp đặt là đă ă = µ = 8100.9 = 900 kW Chọn tấm PV4

Vậy số pin cần có là n= đă ă = 900∗1000

= 2000 ấ

1 450

Chọn điện áp bus DC là:= 600V

Chọn điện áp cách điện : á ℎ ệ đă =1000V

= ( 1 , 0)= ( 48.7 , 0)

Số chuỗi cần thiết = ( )= = (

2000 )=80

ℎ ỗ

25

Trang 7

Câu 2: Khảo sát đặc tuyến I(V) và P(V) của hệ thống pin quang điện khi bức xạ mặt trời thay đổi.

Mạch mô phỏng pin mặt trời

Trang 8

Đặc tuyến I(V)

Trang 9

Đặc tuyến P(V)

Câu 3: Khảo sát dòng điện nạp cho hệ thống Acquy có {n1} và {n2} bình 12V bằng phần mềm và bằng giải tích toán học của hệ thống PV kết nối trực tiếp với Acquy?

Dự kiến :

Chọn số acquy nối tiếp n1 = 78

Chọn số acquy song song n2 = 140

Trang 10

Khảo sát mô phỏng trên Psim ta thu được kết quả:

Đối chiếu với đặc tuyến dòng sạc sử dụng phương pháp giải tích toán học tathấy điểm cắt nhau giữa đặc tuyến dòng sạc và đường bức xạ 1000 W/m2 làtrùng với kết quả mô phỏng bằng phần mềm: (867.92 ; 1010.39395) Ta thu được giá trị V=1010.39395 (V), I= 867.92 (A)

Công suất P = 876941,11 (W)

Trang 11

Câu 4: Khảo sát khả năng của mạch khi có hiện tượng bức xạ mặt trời trên các tấm PV không đồng đều? Cách nào để lấy được công suất cực đại ?

Mô phỏng bằng phần mềm PSIM ta có:

Trang 12

Lấy dữ liệu từ phần mềm PSIM và thực hiện vẽ đồ thị bằng EXCEL

Khi lắp nối tiếp, ta được đặc tuyến I(V) và P(V) như hình vẽ

Nhận xét: Nếu lắp mạch như trên thì việc xác định điểm làm việc cực đại sẽgặp khó khăn do có nhiều điểm cực trị trên đồ thị P(V), mà ta chỉ cần xác địnhđiểm làm việc lớn nhất

Trang 13

Lắp song song, ta thu được đặc tuyến I(V) và P(V) như hình vẽ.

Trang 14

Lắp song song pin khi = 45 , ℎ ỗ = 45 Ta thu được đặc tuyến I(V) và P(V) như hình vẽ.

Trang 15

Nhận xét: ta nhận thấy dòng làm việc giảm, dẫn đến hao phí thấp

Trang 16

Câu 5: Nếu các tải 1,2 và 3 đều là loại 1 không có sự linh hoạt, xác định lượng công suất theo thời gian mà microgrid trao đổi với lưới điện quốc gia và số tiền phải chi trả trong tháng với các thông số sau :

- Bức xạ mặt trời và gió thay đổi theo đồ thị 1, 2, 3

- Hiệu suất bộ MPPT gió và mặt trời là 92%, hiệu suất bộ direction là 95%

bi-Nếu các tải 1,2 và 3 đều là loại 1 không có sự linh hoạt thì:

Hiệu suất bộ MPPT gió và mặt trời là 92%, hiệu suất bộ bi-direction là 95%

➔ P(t) = ( P1(t) + P2(t) + P3(t) – 0.92 x Pgió – 0.92 x Psolar )

Mà chỉ lấy năng lượng từ lưới, không lấy năng lượng từ bộ lưu trữ

➔ Công suất mua của lưới :

P điệnlực = P(t) = ( P1(t) + P2(t) + P3(t) – 0.92 x Pgió – 0.92 x Psolar )

Trang 17

Đồ thị phụ tải của công suất mua của lưới:

Câu 6: Nếu microgrid này không kết nối với lưới điện quốc gia, xác định công suất hệ thống PV lắp đặt bổ sung cho hệ thống biết hiệu suất nạp/xả của acquy là 90% ?

Lúc này, ta cần phải tăng công suất của pin mặt trời

Trang 18

Câu 7: Xác định công suất của bộ bi-direction và dung lượng acquy cần lưu trữ lúc này.

Công suất bộ bidirection Pb = max P(t) trong ngày

Công suất bộ bi-direction = 2,129.2 (W)

Năng lượng lưu trữ : 5948.9 (Wh)

Năng lượng lưu trữ Abattery= max Tổng P(t) liên tiếp không đổi dấu trongngày = 5948.9 (Wh)

Câu 8: Nếu vì lý do kinh tế công suất của bộ bi-direction và dung lượng acquy cần lưu trữ chỉ bằng 50% tính toán tại câu 7 Khảo sát câu 5.

Tính lại câu 5

Trang 19

Câu 9: Nếu chi phí PV là 6 triệu VND/kWp, chi phí bộ bi-direction là 1.5

triệu VNĐ/kW và acquy là 2 triệu VNĐ/kWh, giá mua điện theo bảng 3

và bán điện 1900VNĐ/kWh Xác định lại câu 7 để sau 5 năm hoàn vốn

đầu tư.

Câu 7 yêu cầu xác định công suất của bộ bi – direction và ắc quy sau khi lắp

đặt hệ thống PV bổ sung Vì vậy câu này ta sẽ sử dụng lại giá trị của công suất

PV mới

Trang 20

Đầu tiên, để xác định xem công suất của bộ bi – direction và ắc quy là bao nhiêu để sau 5 năm hoàn vốn đầu tư ta sẽ tính tiền điện khi: + Không sử dụng nguồn năng lượng tái tạo:

Theo câu 5 đã tính ở trên:

Tiền điện phải trả trong 1 ngày: 41,875,578.9 (VNĐ)

Tiền điện phải trả trong 5 năm : 76,422,931,578.95 (VNĐ)

+ Khi có đầu tư nguồn năng lượng tái tạo và hệ thống lưu trữ năng lượng:

Trang 21

Khi đó tiền điện phải trả sau 5 năm: X (VNĐ)

Số tiền đầu tư cho năng lượng tái tạo là : Y (VNĐ)

Do tải loại 3 là tải linh hoạt

➔ Nên ta có thể chọn tải loại 3 theo giờ trong ngày

Ta xác định lại công suất nạp xả của bộ lưu trữ sao cho đồ thị phụ tải P(t) daođộng quanh vị trí 0(W)

Trang 22

Ta xác định được công suất tải 3 và công suất nạp xả bộ lưu trữ theo thời gian:

Hệ số K2 của bộ lưu trữ: 2.09

Hệ số K1 của tấm PV : 3.97

Trang 23

Số tiền khi chưa đầu tư cần trả điện lực mỗi năm là :T0 = 365 x 41,875,578.9(VNĐ)

Số tiền sau khi đầu tư trả điện lực mỗi năm là : -56323.71008 x 365 (VNĐ)

Số tiền đầu tư thiết bị = tiền bidirection + tiền accquy + tiền PV =

27,832,237,812.30 (VNĐ)

Gọi số năm thu hồi vốn là Y

Ta có: T0 x Y = T1 x Y + số tiền đầu tư thiết bị

Thì sau 1,8 ta thu hồi được vốn

Định dạng
Số trang	23
Dung lượng	2,92 MB